- Số liệu thu thập từ hệ thống thí nghiệm và kết quả có thể đạt được
NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM KHÍ HÓA SINH KHỐI ĐỂ SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG
4.4.2 Trình tự thí nghiệm với hệ thống động cơ –máy phát
4.4.2.1 Hệ thống thí nghiệm và nhiên liệu sử dụng
Hệ thống thí nghiệm sử dụng trong nghiên cứu này được thể hiện trong hình 3.11 và hình 4.1 với các thông số động cơ như trong bảng 4.5.
Bảng 4.5 Thông số hệ thống động cơ – máy phát
Kiểu động cơ 4 kỳ, phun nhiên liệu trực tiếp, 3 xi-lanh thẳng hàng
Model động cơ S3L2 của MITSUBISHI
Đường kính và hành trình 78x92 mm
Tốc độ động cơ 1500 vòng/phút
Dung tích xi-lanh 1,3 lít
Tỷ số nén 22:1
Suất tiêu thụ nhiên liệu 275 g/kWh
Công suất điện lớn nhất 8,75 kW
Nhiên liệu sử dụng 100% diesel hoặc nhiên liệu kép (với Gmax, 75% Gmax, 50% Gmax, 25% Gmax).
Cơ cấu điều tốc Cơ khí
Nhiên liệu sử dụng trong nghiên cứu này gồm có diesel và khí sản phẩm được sinh ra từ khí hóa nhiên liệu than hoa, mẩu gỗ keo và viên nén mùn cưa với đặc tính được trình bày trong bảng 1.11 và 1.12.
4.4.2.2 Phương pháp tiến hành và thông số thí nghiệm
Trong nghiên cứu kết hợp hệ thống khí hóa với động cơ – máy phát ta tập trung nghiên cứu vào 3 khía cạnh chính đó là i) khả năng thay thế năng lượng của khí sản phẩm đối với diesel, ii) phát thải trong khói thải từ động cơ, iii) sử dụng khí sản phẩm từ các loại sinh khối đầu vào khác nhau (than hoa, gỗ mẩu, viên nén mùn cưa).
- Với trường hợp (iii) nghiên cứu sử dụng khí sản phẩm từ các nguồn sinh khối khác nhau giúp lựa chọn các nhiên liệu phù hợp được sử dụng cho hệ thống khí hóa để sản xuất điện năng.
- Với trường hợp (i) nghiên cứu khả năng thay thế diesel của khí sản phẩm và (ii) phát thải trong khói từ động cơ giúp ta thấy được khả năng thay thế diesel mức tối thiểu và tối đa của khí sản phẩm đồng thời xác định được vùng vận hành phù hợp của hệ thống (khả năng thay thế cao, phát thải thấp và hiệu suất chấp nhận được).
Trong nghiên cứu trường hợp (iii) ta tiến hành lựa chọn chế độ vận hành tốt nhất từ nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cấp gió (trong chương 3) với các loại nhiên liệu khác nhau gồm (than hoa, gỗ mẩu, viên nén mùn cưa). Thông số thí nghiệm được thể hiện như sau: Đặc tính năng lượng của động cơ – máy phát = f (khí sản phẩm từ khí hóa than hoa, gỗ mẩu, viên nén mùn cưa). Từ kết quả này ta có thể đánh giá sự phù hợp với từng loại nhiên liệu (than hoa, gỗ mẩu, viên nén mùn cưa) sử dụng để sản xuất điện năng.
Trong nghiên cứu của trường hợp (i) và (ii) ta tiến hành thay đổi công suất của phụ tải và lưu lượng khí sản phẩm cấp vào động cơ để xem xét ảnh hưởng của nó đến tỷ lệ thay thế diesel và phát thải trong khói từ động cơ. Thông số thí nghiệm được thể hiện như sau: (Tỷ lệ thay thế diesel, đặc tính năng lượng của hệ thống, phát thải trong khói) = f (Gg, Pt).
98 Bảng 4.6 Thông số thí nghiệm Trường hợp thí nghiệm N. liệu sử dụng Thông số thí nghiệm (Biến vận hành)
Các đại lượng bị ảnh hưởng bởi thông số thí nghiệm i-
(Mã thí nghiệm ThPD1)
Than hoa Pt thay đổi từ 0 - 8,5 kWe, Gg (Gmax, 75% Gmax, 50%
Gmax, 25% Gmax)
Tỷ lệ thay thế diesel, đặc tính năng lượng, phát thải trong khói thải của động cơ – máy phát (RDO, SEC, ,
Kpt (CO, CO2, NOx, HC)) ii - (Mã thí nghiệm GkPD1, McPD1) Gỗ mẩu, viên nén mùn cưa Pt thay đổi từ 0 kWe đến 8,5 kWe, Gg (Gmax, 70% Gmax, 35% Gmax)
Tỷ lệ thay thế diesel, hiệu suất của động cơ – máy phát (RDO, )
Ghi chú: Gmax là lưu lượng khí sản phẩm lớn nhất có thể cấp vào động cơ ở chế độ thí nghiệm